Астероидно кометная опасность кратко

Обновлено: 05.07.2024

Современный мир подвержен многим опасностям природного и техногенного характера. Среди них — угроза падения небесных тел, точнее малых тел Солнечной системы, на Землю. Эти тела принято подразделять, в зависимости от размера и свойств, на межпланетную пыль, метеороиды, астероиды и кометы. Главный параметр, по которому проводится классификация, — размер тела. Характерные размеры для тел различных классов приведены на рис. 1.1 (см. вклейку).

Неопределенность используемых в научной литературе значений границ между некоторыми классами довольно велика. В последнее время к этому списку добавляют планеты-карлики, но эти тела, вообще говоря, не относятся к малым телам (см. раздел 2.1) и, кроме того, не имеют возможности столкнуться с Землей за оставшееся время жизни Солнечной системы. Это время ограничено как астрофизическими, так и небесно-механическими процессами. Согласно теории эволюции звезд, центральное тело Солнечной системы — Солнце не претерпит изменений еще в течение примерно 7 млрд лет. Затем Солнце превратится в огромную звезду — красный гигант, который поглотит все внутренние планеты. С другой стороны, Солнечная система устойчива в динамическом отношении на протяжении, по крайней мере, примерно 5 млрд лет для Земли и всех больших внешних планет [Холшевников, Кузнецов, 2007].

Сближаться с Землей при своем движении в пространстве и падать на Землю могут любые малые тела. Конечно, выпадение космической пыли, т. е. частиц от субмикронного до субмиллиметрового размера, не составляет для

Существует распространенное мнение, что угроза, обусловленная падением метеоритов на Землю, малозначительна для людей, т. е. для вполне конкретных жителей Земли. Действительно, непосредственное попадание метеорита в человека — явление крайне редкое и при рассмотрении риска может практически не учитываться. Статистические оценки ущерба от падения метеоритов на Землю не очень точны, но в любом случае этот ущерб незначителен по сравнению с другими, куда более весомыми факторами риска. Стоит, например, вспомнить, что в России на дорогах в результате ДТП ежегодно погибает не менее 30 тыс. человек!

Ни микрочастицы, ни более крупные метеориты не представляют действительно серьезной угрозы и для человеческой цивилизации в целом (кстати, современные атомные электростанции — объекты особо высокого риска — спроектированы так, что выдерживают даже падение на них самолета, а это сравнимо с действием довольно крупного метеорита). Земная атмосфера в целом прекрасно защищает нас от ударов тел размером до нескольких метров. Пока не началось массовое проникновение человека в космическое пространство, имеет смысл говорить только об угрозе действительно опасных столкновений с Землей достаточно крупных тел: астероидов и комет (крупных фрагментов) размером не менее нескольких десятков метров. Именно эта угроза и составляет смысл понятия астероидно-кометной опасности (АКО).

Крупные небесные тела способны достичь поверхности Земли или нижних слоев атмосферы и причинить сильные разрушения. Последствия таких падений сравнимы с крупными природными катастрофами или взрывом водородной бомбы. Самое разрушительное землетрясение унесло около 2 млн человеческих жизней. Такие стихийные бедствия, как оползни, цунами, ураганы и извержения вулканов, уносили до 300 тыс. жизней людей каждое. Столкновение небесного тела с Землей, вообще говоря, не имеет верхнего предела разрушительности — оно может стать причиной гибели всего человечества и даже почти всего живого на Земле. Поэтому, несмотря на чрезвычайную редкость таких событий, они становятся в ряд с другими источниками риска гибели.

По оценкам, проведенным НАСА [NASA report, 2003], среднее число жертв столкновений достигает тысячи человек в год. Конечно, это средняя оценка и ее точность не превышает одного-двух порядков величины.

Проблема АКО имеет ярко выраженный комплексный характер. В этой книге мы рассмотрим, главным образом, астрономические вопросы, геофизические (точнее — процессы столкновений малых тел с Землей и их последствия), научно-технологические вопросы, связанные с предотвращением угрозы, и лишь в ограниченной степени коснемся (тоже очень важных составляющих проблемы АКО!) — вопросов уменьшения ущерба, социальной психологии и политических аспектов (конкретно — организации международного сотрудничества по проблеме). Кратко охарактеризуем содержание основных аспектов проблемы, рассматриваемых в книге.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

1. Понятие химического равновесия. Закон действующих масс

1. Понятие химического равновесия. Закон действующих масс При протекании химической реакции через некоторое время устанавливается химическое равновесие. Существует два признака химического равновесия: кинетический, термодинамический. В кинетическом – ?пр = ?обр, в

1. Понятие химической кинетики

1. Понятие химической кинетики Кинетика – наука о скоростях химических реакций.Скорость химической реакции – число элементарных актов химического взаимодействия, протекающих в единицу времени в единицу объема (гомогенные) или на единице поверхности

1. Понятие термохимии

1. Понятие термохимии Раздел физической химии и химической термодинамики, изучающий тепловые процессы теплоемкости веществ, называется термохимией.?Q = dU + ?A– первый закон термодинамики. ?Q – не является функцией состояния. P = const || V = const – функции состояния при этих

1. Понятие гальванического элемента

1. Понятие гальванического элемента Гальванический элемент – прибор, который преобразовывает химическую энергию в электрическую. Одним из таких элементов является элемент Даниэля – Якоби. Этот элемент состоит из двух электродов: цинкового и медного, – погруженных в

1. Понятие электрохимии

1. Понятие электрохимии Электрохимия – раздел физической химии, который рассматривает системы, содержащие ионы (растворы или расплавы электролитов) и процессы, протекающие на границе двух фаз с участием заряженных частиц.Первые представления о взаимосвязи химических и

7. Понятие ДЭС. Модельные представления о строении ДЭС на границе раздела фаз

7. Понятие ДЭС. Модельные представления о строении ДЭС на границе раздела фаз ДЭС – двойной электрический слой – тонкий поверхностный слой из пространственно разделенных электрических зарядов противоположного знака, образующихся на границе двух фаз.Если погрузить

Опасности в космосе и информация

Опасности в космосе и информация Мы находимся на дне воздушного океана, разлитого над Землей. Атмосфера не только дает нам необходимый для жизни кислород и влагу; она защищает нас и от многих опасностей, например, от ультрафиолетового излучения Солнца, от метеоров. Прежде

8. Понятие о медицинской кибернетике

8. Понятие о медицинской кибернетике Медицинская кибернетика является научным направлением, связанным с использованием идей, методов и технических средств кибернетики в медицине и здравоохранении. Условно медицинскую кибернетику можно представить следующими

42. Понятие о теории Максвелла. Ток смещения

42. Понятие о теории Максвелла. Ток смещения Дж. Максвелл создал в рамках классической физики теорию электромагнитного поля. В основе теории Дж. Максвелла лежат два положения.1. Всякое перемещенное электрическое поле порождает вихревое магнитное поле. Переменное

Глава 1 Что такое астероидно-кометная опасность?

Глава 1 Что такое астероидно-кометная опасность? 1.1. Понятие астероидно-кометной опасности (АКО) Несчастная планета Попала в дождь из падающих звезд С диаметром от мили до полметра. С. Кирсанов Современный мир подвержен многим опасностям природного и техногенного

Глава 10 Современные возможности противодействия астероидной опасности

Приложение 3 Организации в России, участвующие в разработке Федеральной целевой научно-технической программы «Астероидно-кометная безопасность

Тема астероидной опасности сейчас весьма популярна. С ее помощью педагог может повысить мотивацию учащихся: школьники с неподдельным интересом изучают модную проблему. Широко освещаясь в СМИ, астероидная опасность обрастает слухами и домыслами, однако занятия по астрономии позволяют дать детям научные знания о том, что такое астероиды и какую угрозу они могут нести. Разберем главные вопросы темы.

Что нужно знать об астероидах?

Астероиды — это небесные тела, двигающиеся вокруг Солнца, имеющие неправильную форму и диаметр более 30 метров. Их разделяют на три группы: астероиды Главного пояса, околоземные и астероиды из этих двух групп, представляющие потенциальную опасность.

Главный пояс образуют астероиды, вращающиеся между орбитами Марса и Юпитера. Там находится примерно 90% всех объектов. Астероидов диаметром более 100 км насчитано 200 штук, а диаметром более 100 м — примерно 25 млн. Несмотря на большую численность объектов, суммарная масса Главного пояса — всего 4% от массы Луны и 0,06% массы Земли. Половина этой массы приходится на 4 крупнейших объекта: карликовую планету Цереру (занимает треть общей массы), Весту, Палладу и Гигею.

Околоземные астероиды делятся на 4 группы, в зависимости от соотношения их орбит с земной орбитой: Атоны, Аполлоны, Амуры и Атиры. Околоземных астероидов десятки тысяч. Третий по величине околоземный астероид и крупнейший, из пересекающих земную орбиту — Эрос.

Перед названиями астероидов указываются цифры: (4) Веста, (253) Матильда, (2867) Штейн — они обозначают порядок открытия объекта.

Потенциально опасными объектами считаются астероиды, которые могут приближаться к Земле достаточно близко, на расстояние менее 7,5 млн километров (что составляет примерно 19,5 расстояний от Земли до Луны).

Как измеряется опасность столкновений:

Туринская шкала. Качественная оценка в сравнении — какие астероиды более опасны, какие менее.

Палермская шкала. Количественная оценка, вычисление опасности конкретного астероида.

Самый известный из потенциально опасных астероидов: (99942) Апофис, открытие которого одно время обсуждалось всюду. Его диаметр составляет 370 м, дата сближения с Землей на расстояние 38 000 км — 13 апреля 2029 года. Однако в списке потенциально опасных астероидов по Палермской школе он занимает лишь пятое место. На первом месте находится астероид под названием (29075) 1950 DA, диаметром 1300 метров. Он окажется в опасной близости с Землей предположительно в 2880 году.

Астероиды Главного пояса на данный момент опасность не представляют, но они могут пересечь орбиту Земли после столкновений с соседями либо в результате гравитационного влияния крупных объектов. Из околоземных астероидов внимание привлекает Эрос, аналогичный по величине тому, который, как предполагается, вызвал вымирание динозавров: он находится в орбитальном резонансе с Марсом, и планета изменяет его траекторию на более вероятную для соударения с Землей.

Прогнозы утешительны: на данный момент не известно ни одного астероида, который достоверно столкнется с Землей. С тех пор как NASA стало финансировать изучение астероидов, новые объекты открываются чуть ли не ежедневно, и по Туринской шкале, которая предусматривает градацию опасности по 10 баллам, большинство астероидов при открытии получают рейтинг 1 балл, а после наблюдений риск приравнивается и вовсе к 0 баллов. По Палермской шкале также нет астероидов с опасными показателями — есть только объекты, требующие наблюдения.

Почему важно изучать астероидную опасность?

Столкновения астероидов с Землей происходят регулярно — это достоверно известно. Частота не меняется уже более миллиарда лет. Так, астероиды диаметром 30 м сталкиваются с Землей раз в 200 лет, а диаметром 10 км — раз в 100 млн. лет.

Большая часть астероидов еще не открыта. По приблизительным данным, доля пока не обнаруженных астероидов диаметром 1 км — 20%, а диаметром 50 м — 97%.

Последствия столкновения могут быть как угодно велики. Наложение зоны поражения Тунгусского события на карту Москвы показало, что даже небольшой объект (диаметром около 50 м), способен полностью уничтожить мегаполис.

Эффект от падения астероида в соответствии с диаметром:

50 м — взрыв сопоставимый с Тунгусской катастрофой.

200 м — взрыв, сопоставимый с взрывом водородной бомбы.

1000 м — разрушения в масштабах континента.

5000 м — глобальное изменение климата.

10 000 м — закат человеческой цивилизации (но таких объектов, к счастью, на околоземных орбитах нет).

Как защититься от астероидов?

Существует две стратегии действий в случае, если траектория астероида пересечется с траекторий Земли: разрушение или изменение траектории. Причем первая стратегия не рассматривается, поскольку вследствие разрушения один объект превратится в несколько тел с неизвестными траекториями.

Что может изменить траекторию астероида:

Ядерное взрывное устройство. Взрывается над поверхностью или внутри, чтобы спровоцировать испарение, выброс вещества астероида и так изменить скорость небесного тела.

Кинетический таран. Тяжелый объект направляется в конкретную точку астероида (что очень сложно реализовать технически).

Гравитационный буксир. Массивный объект помещается рядом с астероидом для использования закона всемирного тяготения (тоже сложно реализовать, поскольку буксир должен быть с двигателями).

Ракетные двигатели. Устройства прикрепляются к астероиду.

Перекрашивание. Изменение цвета на белый или черный позволяет использовать давление солнечных лучей.

Как изучать астероидную опасность?

Вы можете воспользоваться некоторыми компонентами курса бесплатно:

Электронная форма учебника (доступна на один месяц по промо-коду 5books)

Тема астероидной опасности присутствует в представленном УМК, поскольку является обязательной для изучения в наши дни.

Атлас предназначен для изучения курса астрономии в 10–11 классах. Содержание атласа соответствует учебной программе и позволяет его использовать со всеми учебниками, включенными в Федеральный перечень. Атлас отражает новейшие достижение науки, сочетая научный подход с доступностью изложения материала.

возможная угроза столкновения планеты Земля с твёрдым космическим телом (малой планетой) от 1 км и более. В качестве объекта особой опасности астероиды рассматриваются ввиду отсутствия надёжных средств их раннего обнаружения, а также защиты от ударного воздействия. Степень опасности и последствий от удара зависят от массы и конкретного места падения астероида. Размер астероида — критерий уровня соответствующих катастрофических процессов на планете, включая её мантию. При падении астероида на материковую поверхность Земли (как это происходило не раз), возможна активизация движений крупных блоков земной коры и, как следствие, проявления вулканизма (с выбросом в атмосферу громадного количества газов и пыли) с катастрофическими землетрясениями, волн цунами, высотой многие сотни метров, затоплением прибрежных зон континентов и низко расположенных островов Мирового Океана, возникновением кратера ударного типа. При падении астероида в океаническую акваторию возможно образование волн цунами, высотой более 1 км, способных неоднократно обогнуть поверхность Земного шара. Результатом может быть образование облаков пыли и за счет этого понижение температуры воздуха и поверхности Земли, возникновение оледенения, разрушение инженерных объектов, частичное или полное уничтожение животного, растительного мира и человека. В истории Земли периодичность крупных астероидных катастроф со сменой растительного и животного мира определяется интервалом в 180—220 млн. лет (галактический цикл). Катастрофические столкновения Земли с астероидами диаметром 10—40 км происходили с интервалом 55—100 млн. лет. Вероятность падения астероидов более 1 км составляет 3 явления / 1 млн. лет. Наиболее вероятно столкновение Земли с астероидами, находящимися в зоне между Юпитером и Марсом, при сходе какого-либо небесного тела с орбиты и продвижении его к орбитам внутренних планет Солнечной системы. Вероятность столкновения с астероидами Галактического облака, к которому принадлежит Солнечная система, слабо предсказуема и весьма неопределенна.

109012, г. Москва,
Театральный пр., 3

Министерство
Противодействие терроризму
Противодействие коррупции
Документы
Контакты
Карта сайта

Краткая справка

Для оценки опасности астероидов разработана наглядная туринская шкала (аналог шкалы Рихтера для землетрясений):

По горизонтали — вероятность соударения, по вертикале — кинетическая энергия соударения в мегатоннах. Если объект имеет не 0 по туринской шкале, то это очень и очень плохо. Даже опасность, равная единице, означает вероятность соударения и практически полную уверенность в том, что объект не сгорит в атмосфере.

Опасные астероиды

99942 Апофис

Само название астероида символично. Апофис — это имя не очень доброго египетского бога Апопа, произнесённое на греческий манер. Этим астрономы хотели показать, что он сменит свой тип после 2029 года. Именно этот астероид получил рекордный уровень опасности — 4 по туринской шкале. Впоследствии опасность уменьшилась сначала до 1, а потом и до 0.

В любом случае, именно этот объект подтолкнул внимание астрономов к проблеме астероидно-кометной опасности. Действительно, со времён динозавров в нашу планету ничего не врезалось, а по статистике уже пора.

2007 VK184 и прочие

Ещё вызывают опасения (правда, не нас, а наших потомков) два объекта — 101955 1999 RQ36 и 153814 2001 WN5. Их сближения с Землёй будут лишь после 2100 года, но сами по себе они в несколько раз массивнее и Апофиса, и 2007 VK184.

Что делать?

Что дальше?

Исследования по проблеме астероидно-кометной опасности велись, ведутся и будут вестись. Россия занимает по этому направлению одно из ведущих мест в мире. Серьёзные исследования проводятся в Институте Прикладной Астрономии РАН, в Институте Астрономии РАН, в Пулковской обсерватории, на кафедре небесной механики СПбГУ, в Томске и других местах. Радует, что и инженеры НПО им. Лавочкина (где собирается множество спутников, ракет и пр.) также подключились к проблеме и готовы реализовать поставленные задачи. Серьёзные исследования, в том числе и космические, проводит НАСА. Проводится постоянный мониторинг потенциально опасных объектов, открываются новые. К сожалению, земных средств наблюдения зачастую недостаточно, поэтому разрабатываются космические миссии. Сейчас отрабатывается методология работы с подобными объектами, ведь ещё 15-20 лет назад о наблюдении астероидов, размером с Апофис, можно было только мечтать. И можно надеяться, что в случае реальной опасности мировое сообщество придумает и реализует программу космической защиты.

На данный момент, можно с некой уверенностью говорить о том, что в ближайшее время ничего большое и сильно опасное на Землю не упадёт, как бы ни старались кинопродюссеры, Ситчины, жёлтая пресса и прочая гадость.

Полезные ссылки, литература

Виноградова Т. А., Железнов Н. Б., Кузнецов В. Б. и др. Каталог потенциально опасных астероидов и комет. СПб.: ИПА РАН, 2003.

Примечание. Первый рисунок подготовлен с помощью программы ЭПОС (ГАО РАН)

Читайте также: